一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，包括如下生产步骤：（1）采用双变质处理方法生产高耐磨合金的铸铁液（2）采用离心浇铸法，浇铸轧辊中空管状的辊面外层；（3）向中空管状的辊面外层内表面加入“O”型防氧化保护渣；（4）将辊面外层置于砂箱内构成轧辊型腔，在砂箱的轧辊型腔一侧设置流道，流道下部与轧辊型腔的底部圆腔切线相通；（5）将铸铁液从流道注入轧辊型腔，直到轧辊型腔注满冷却成型，得到复合球磨轧辊毛胚；（6）对毛胚进行精加工，得到离心复合球磨轧辊。本发明增加材料的硬度、加工硬化的能力，使的轧辊外层辊环获得更高的耐磨性能；同时加入“O”型防氧化保护渣，提高了辊环和辊轴的连接性，延长了轧辊的使用寿命。
【专利说明】一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轧辊的生产方法，尤其涉及一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法。
【背景技术】
[0002]轧辊是轧制成型的重要部件。轧辊在轧制过程中需要承受较大的轧制力，因此轧辊的生产都通过铸造一次成型的。轧辊生产是通过轧辊浇铸模具进行浇铸的。轧辊浇铸模具包括浇道和轧辊型腔，目前公知的轧辊浇铸模具在上部设置浇口，浇口直接与轧辊型腔上部相连通，钢水从浇口进入模具内，逐渐注满模具，为防止浇铸后钢水体积变小收缩，使铸件不能满足要求，在浇口内注入一定量的钢水进行填补。上述轧辊浇铸模具的缺点是由于钢水直接从轧辊型腔的上部进入，直接冲向轧辊型腔的底部，钢水的质量较大，产生的冲击力较大，易损坏轧辊型腔的底部，降低了产品的质量，也降低了生产合格率。同时由于钢水从上部进入型腔，浇注时一些废渣将会留在钢水内，使得铸造出的轧辊强度不十分理想，影响了产品的质量。
[0003]同时轧辊广泛应用于钢厂的轧制生产上。轧辊在轧制时承受较大的挤压力并与待轧材料紧密挤压接触，使得轧辊外层易耗、易损。随着金属型材轧制技术的发展、轧制速度的提高，应用领导的扩大，尤其对轧制大规格棒材、线材和管材，传统的整体式硬质合轧辊因其重量大、加工难度大、废品率高，工作时又易爆辊，因而，存在生产和使用成本高、合金资源浪费大的缺点。
[0004]同时轧辊在使用时，还常常出现外层辊环和辊轴分离的问题，导致轧辊的使用寿命短，严重的甚至会带来安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决轧辊质量差、使用寿命短、生产和使用成本高的问题，提供一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法。
[0006]本发明采用的技术方案是:一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，包括如下生产步骤:(I)采用双变质处理方法生产高耐磨合金的铸铁液:首先进行炉内处理，力口入锰钢对铸铁液进行调整之后，依次向熔池中加入占铸铁液重量0.068?0.080%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量2.1?2.5%的矾渣；出钢前加入占铸铁液重量0.16?0.20%的招；然后进行炉外处理，在钢包中加入占铸铁液重量0.042?0.049%的娃I丐，占铸铁液重量
0.134?0.168%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量0.02?0.03%的钛铁，占铸铁液重量
0.0061?0.0079%的锌；(2)采用离心浇铸法，浇铸轧辊中空管状的辊面外层；(3)向中空管状的辊面外层内表面加入“O”型防氧化保护渣；(4)将辊面外层置于砂箱内构成轧辊型腔，在砂箱的轧辊型腔一侧设置流道，流道下部与轧辊型腔的底部圆腔切线相通；(5)将铸铁液从流道注入轧辊型腔，直到轧辊型腔注满冷却成型，得到复合球磨轧辊毛胚；(6)对毛胚进行精加工，得到离心复合球磨轧辊。[0007]作为本发明的进一步改进，所述熔炉是中频炉。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述“O”型防氧化保护渣为玻璃渣。
[0009]作为本发明的更进一步改进，所述步骤(5)的铸铁液为高强度合金球墨铸铁。
[0010]本发明采用的有益效果是:本发明明显改善了铸态组织中碳化物的形态和大小，增加了碳化物的结晶核心，减少了碳化物的晶界分布，细化了碳化物，由此增加材料的硬度、加工硬化的能力，使的轧辊外层辊环获得更高的耐磨性能；同时加入“O”型防氧化保护渣，提高了辊环和辊轴的连接性，延长了轧辊的使用寿命。
【具体实施方式】
[0011]下面对本发明做进一步的说明。
[0012]本发明在前期铸铁液环节采用Re-Ca-T1-Al多元素符合变质剂来对铸铁液进行变质处理，多元素变质的优点在于由于变质元素具有各自不同的物理特性和化学特性，因此在铸铁液进行变质的过程中和铸铁液在铸型你进行的凝固过程中随着温度的变化，这些复合元素将依次按顺序进行对铸铁液的变质，从而使得变质过程的有效时间延长，各元素的变质效果能够做到一种相得益彰的效果。同时本发明在变质处理的同时，还采用V渣-T1-Zn多元素复合孕育剂来进行对铸铁液的孕育；多元素孕育的优点在于铸铁液中高熔点碳化物结晶核心的形成和一定数量的分布使碳化物的结晶核心得到明显增加并使得晶粒以及晶界上得到更为均匀的分布，这样不仅可以改变碳化物的形态而且使得碳化物变小和进一步增强了生成团粒状的倾向。
[0013]其具体步骤如下:双变质处理方法生产高耐磨合金的铸铁液:首先进行炉内处理，加入锰钢对铸铁液进行调整之后，依次向熔池中加入占铸铁液重量0.068?0.080%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量2.1?2.5%的矾渣；出钢前加入占铸铁液重量0.16?
0.20%的铝；然后进行炉外处理，在钢包中加入占铸铁液重量0.042?0.049%的硅I丐，占铸铁液重量0.134?0.168%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量0.02?0.03%的钛铁，占铸铁液重量0.0061?0.0079%的锌。
[0014]采用双变质的方法对铸铁液加工完毕后，开始浇铸。浇铸时采用离心浇铸法浇铸轧辊中空管状的辊面外层即辊环。离心浇铸辊环能够确保铸件内部密实，耐磨性能好。为确保外层辊环和内部辊轴能紧密结合而不会导致连接处断裂，向辊环内表面放入玻璃渣；玻璃渣属于“O”型防氧化保护渣的一种，具有价格低廉的有点。放入“O”型防氧化保护渣的目的是防止辊环内表面被氧化，从而破坏了辊环和辊轴的连接性。
[0015]加入玻璃渣后确保辊环内表面不会被氧化后，将辊环置于砂箱内构成轧辊型腔，在砂箱的轧辊型腔一侧设置流道，流道下部与轧辊型腔的底部圆腔切线想通。将铸铁液从流道注入轧辊型腔，直到轧辊型腔注满，冷却成型，从而得到复合球磨轧辊毛胚。此处使用的铸铁液，为韧性较好的钢制液体，例如高强度合金球磨铸铁熔融后的液体，能够使得轧辊在工作中其辊轴不易断裂。辊轴采用底部注入式切向浇铸，能够产生离心旋张力，将废渣和气体从上部排出，使得辊轴纯净，大大增加了轧辊的强度。
[0016]最后，对轧辊毛胚进行精细加工，得到成品轧辊。
[0017]本发明中熔融的设备为中频炉，中频炉加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与成本、延长模具寿命，尤其加热均匀、芯表温差极小的特点能够更好的配合本生产方法。
[0018]本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，其特征是包括如下生产步骤:(I)采用双变质处理方法生产高耐磨合金的铸铁液:首先进行炉内处理，加入锰钢对铸铁液进行调整之后，依次向熔池中加入占铸铁液重量0.068?0.080%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量2.1?2.5%的矾渣；出钢前加入占铸铁液重量0.16?0.20%的铝；然后进行炉外处理，在钢包中加入占铸铁液重量0.042?0.049%的硅钙，占铸铁液重量0.134?0.168%的含Re的稀土合金，占铸铁液重量0.02?0.03%的钛铁，占铸铁液重量0.0061?0.0079%的锌； (2)采用离心浇铸法，浇铸轧辊中空管状的辊面外层；(3)向中空管状的辊面外层的内表面加入“O”型防氧化保护渣；(4)将辊面外层置于砂箱内构成轧辊型腔，在砂箱的轧辊型腔一侧设置流道，流道下部与轧辊型腔的底部圆腔切线相通；(5)将铸铁液从流道注入轧辊型腔，直到轧辊型腔注满冷却成型，得到复合球磨轧辊毛胚；(6)对毛胚进行精加工，得到离心复合球磨轧辊。
2.根据权利要求1所述的一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，其特征是所述熔炉是中频炉。
3.根据权利要求1所述的一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，其特征是所述“O”型防氧化保护渣为玻璃渣。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种超强耐磨双变质离心复合轧辊的生产方法，其特征是所述步骤(5)的铸铁液为高强度合金球墨铸铁。
【文档编号】C22C33/08GK103722157SQ201410000685
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】张曌, 章成希, 陈静静 申请人:铜陵市大成轧辊有限责任公司